[发明专利]用于塔式光热发电的新型吸热器组件

说明书

本发明涉及一种用于塔式光热发电的新型吸热器组件，包括吸热管、吸热面板、吸热管联箱、复合保温层，其中所述的吸热管嵌套在吸热面板的贯穿性吸热管孔道中；所述的吸热管联箱位于新型吸热器组件的两端，与吸热管焊接在一起；所述的复合保温层位于吸热面板背面。本发明能适应太阳能塔式光热电站的运行特征，可降低吸热器表面运行温度，提高吸热器运行效率；提高吸热器本身热惯性，运行安全性高；使用本发明能有效保障光热电站吸热器安全稳定运行并具有较高的经济性。

技术领域

本发明属于太阳能光热发电领域，具体涉及一种用于塔式光热发电的新型吸热器组件。

背景技术

塔式光热发电技术已经在国内外商业化项目上得到了验证，塔式光热发电技术具有集热效率高，度电成本下降空间大的优势。塔式吸热器是电站核心设备之一，太阳能经吸热器转化为传热介质的热能，传热介质与水换热产生蒸汽推动汽轮机发电。传统的塔式吸热器为管屏式，专利CN103842740A公布了一种工厂组装的竖直蛇形流动熔盐太阳能接收器，吸热面由模块化组装的管屏构成；专利CN105157243A公布了一种新型塔式光热电站吸热器，设置了多排管屏，可有效提高太阳能的吸收率，降低辐射损失。由于太阳辐射波动大，吸热器表面运行温度高，塔式吸热器运行工况严苛，管屏式吸热器易出现冻堵及过热现象。

本发明提出一种用于塔式光热发电的新型吸热器组件，可降低吸热器表面运行温度，提高吸热器运行效率，同时增大吸热器热惯性，降低太阳能剧烈波动对吸热器运行安全的不利影响。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的缺陷和不足，提供一种用于塔式光热发电的新型吸热器组件，以提高塔式吸热器的运行效率和运行安全性。

本发明所采用的技术方案是：一种用于塔式光热发电的新型吸热器组件，由吸热管、吸热面板、吸热管联箱构成，所述的吸热管嵌套在吸热面板的贯穿性吸热管孔道中；所述的吸热管联箱位于吸热管的两端，并与吸热管焊接在一起；传热介质通过一端的吸热管联箱分配到各吸热管，再从另一端的吸热管联箱的排出或进入下一组吸热器组件。

在本发明中：所述的吸热管为不锈钢或镍基合金钢材料构成，所述的吸热管根据吸热器表面能量密度进行排布，吸热管的中心连线呈正弦曲线形、折线形或直线形。

在本发明中：所述的吸热管间有间距，其间距为吸热管直径的0.1-1倍。

在本发明中：所述的吸热面板采用的材料为高热导率合金材料，热导率为60-400W/mK。

在本发明中：所述的吸热面板内部布置呈一定规则排布的贯穿性吸热管孔道，贯穿性吸热管孔道布置方式与吸热管布置方式相同；所述的吸热管紧密嵌套在贯穿性吸热管孔道内，与吸热面板构成一个整体。

在本发明中：所述的吸热面板内部布置呈一定规则排布的贯穿性伴热电缆孔道，贯穿性伴热电缆孔道布置在两根吸热管的中间，伴热电缆孔道内安装伴热电缆。

在本发明中：所述的吸热面板背部设有复合保温层，复合保温层选用的保温材料可耐受1000℃以上高温，所述的保温材料为陶瓷纤维隔热材料。

在本发明中：所述的传热介质为液态熔融盐、气体、导热油或液态金属中的一种。

采用上述技术方案后，本发明的有益效果为：

1.本发明结构简单、设计合理，在多云工况下，塔式光热电站吸热器表面接受的能流密度在短时间内会发生很大波动，对吸热器运行安全性产生不利影响，本发明中，吸热管嵌套在吸热面板中，吸热面板具有较大热惯性，在吸热器表面能流密度发生较大波动时可抑制吸热器温度波动幅度，有效降低热冲击对吸热器的不利影响;

2.本发明中，吸热面板采用高热导率合金材料，热导率为60-400W/mK，是一般不锈钢及镍基合金钢材料热导率的5-20倍，可有效降低吸热器表面的运行温度，提高吸热器运行效率及运行安全性;